西瑪電機(jī)用上變頻器之后就不會(huì)燒了嗎,？

一 由負(fù)載異常引起的損壞

誠然,，變頻器的保護(hù)電路已經(jīng)相當(dāng)完善。對價(jià)值昂貴的逆變模塊的保護(hù),，各個(gè)變頻器廠家都在其保護(hù)電路上做足了功夫,，從輸出電流檢測到驅(qū)動(dòng)電路的IGBT管壓降檢測，并努力追求以最快的應(yīng)變速度實(shí)施最快速的過載保護(hù)!
從電壓檢測到電流檢測，從模塊溫度檢測到缺相輸出檢測等,，還未見有哪種電器的保護(hù)電路,，像變頻器這樣做得專注而投入。而變頻器的銷售人員,，提到變頻器的性能時(shí),，也必提及變頻器的保護(hù)功能，常常不自覺地對用戶許諾：用上變頻器,，其全面的保護(hù)功能,，你的電機(jī)就不容易燒了。這位銷售人員不知道,，這句許諾,，將給自己帶來極大的被動(dòng)!

用上變頻器,，西瑪電機(jī)真的不會(huì)燒嗎?我的答案是：相對于工頻供電，用上變頻器,，電機(jī)倒是更容易燒了,，而電機(jī)的容易燒，使得變頻器逆變模塊也容易一塊“報(bào)銷”掉,。變頻器的靈敏的過流保護(hù)電路,，在此處偏偏手足無措，起不到絲毫作用,。這是導(dǎo)致變頻器模塊損壞的一大外部原因,。聽我道出其中原委。

西瑪電機(jī),，在工頻狀態(tài)下能夠運(yùn)行,，雖然運(yùn)行電流較之額定電流稍大，長時(shí)間的運(yùn)行有一定的溫升,。這是一臺(tái)帶病的電機(jī),，在燒掉之前確實(shí)是能夠運(yùn)行的。但接入變頻器后,，會(huì)出現(xiàn)頻繁過載,，以至不能運(yùn)行。這還不要緊,。

一臺(tái)電機(jī),，在工頻狀態(tài)下能夠運(yùn)行，用戶已經(jīng)正常使用多年了,，請注意“多年”兩個(gè)字,。用戶想到要節(jié)約電費(fèi)，或因工藝改造的原因,，需要進(jìn)行變頻改造,。但接入變頻器后，會(huì)頻跳OC故障,，這是好的,，保護(hù)停機(jī)了，模塊沒有壞掉,。

可怕的是,，變頻器并不馬上跳OC故障，而是毫無來由地在運(yùn)行中——運(yùn)行了才三,、兩天的光景,，模塊炸掉了，電機(jī)燒毀了,。用戶賴了銷售人員一把：你裝的變頻器質(zhì)量差,，燒了我的電機(jī)，你要賠我的電機(jī)!

在此之前,，西瑪電機(jī)好像是是真的沒有問題,，運(yùn)行得好好的，測測運(yùn)行電流,，因?yàn)樨?fù)荷較輕,，才達(dá)到一半的額定電流;測測三相供電，380V,，平衡和穩(wěn)定得很,。真像是變頻器的損壞，連帶著損壞了電機(jī),。

我要是在場的話,，就會(huì)這樣主公道：不怨變頻器，是你的電機(jī)已經(jīng)“病入膏肓”,，突然發(fā)作,，捎帶著損壞了變頻器!

運(yùn)行多年的電機(jī)，因西瑪電機(jī)的運(yùn)行溫升和受潮等原因,，繞組的絕緣程度已大大降低,，甚至有了明顯的絕緣缺陷，處于電壓擊穿的臨界點(diǎn)上,。工頻供電情況下,，電機(jī)繞組輸入的是三相50Hz的正弦波電壓，繞組產(chǎn)生的感生電壓也較低,，線路中的浪涌分量較小,，電機(jī)絕緣程度的降低，也許只是帶來了并不起眼的“漏電流”,，但繞組的匝間和相間,，還未能產(chǎn)生電壓擊穿現(xiàn)象，電機(jī)還在“正常運(yùn)行”,。

應(yīng)該說,，隨著絕緣老化程度的進(jìn)一步加深，即使還是在工頻供電情況下,，相信在不遠(yuǎn)的將來,，該臺(tái)電機(jī)終會(huì)因絕緣老化造成相間或繞組間的電壓擊穿而燒毀。但問題是,，現(xiàn)在并沒有燒毀,。

接入變頻器后，電機(jī)的供電條件由此變得“惡劣”了：變頻器輸出的PWM波形,，實(shí)為數(shù)kHz乃至十幾kHz的載波電壓,，在電機(jī)繞組供電回路中,，還會(huì)產(chǎn)生各種分量的諧波電壓。

由電感特性可知,，流過電感電流的變化速度越快,，電感的感生電壓也越高。電機(jī)繞組的感生電壓比工頻供電時(shí)升高了(公眾號(hào):泵管家),。在工頻供電時(shí)暴露不出的絕緣缺陷,，因不耐高頻載波下感生電壓的沖擊，于是繞組匝間或相間的電壓擊穿產(chǎn)生了,。電機(jī)繞組的由相間,、匝間短路造成了電機(jī)繞組的突然短路，在運(yùn)行中——模塊炸掉了,，電機(jī)燒毀了,。

變頻器在起動(dòng)初始階段，因輸出頻率和電壓均在較低的幅值內(nèi),，負(fù)載電機(jī)存在故障時(shí),，雖造成較大的輸出電流，但此電流往往在額定值以內(nèi),，電流檢測電路及時(shí)動(dòng)作,，變頻器實(shí)施保護(hù)停機(jī)動(dòng)作，模塊無炸毀之虞,。

但若在全速(或近于全速)運(yùn)行情況下,，三相輸出電壓與頻率均達(dá)較高的幅值，此時(shí)西瑪電機(jī)繞組若有電壓擊穿現(xiàn)象,，會(huì)于瞬間形成極大的浪涌電流,，則逆變模塊在電流檢測電路動(dòng)作之前，已經(jīng)無法承受而炸裂損壞了,。

由此看出,，保護(hù)電路不是萬能的，任何保護(hù)電路都有它的“軟肋”所在,。變頻器對全速運(yùn)行中,，電機(jī)繞組的突發(fā)性電壓擊穿現(xiàn)象，是無能為力的,，起不到有效保護(hù)作用的,。而不唯變頻器保護(hù)電路，任何電機(jī)保護(hù)器,，對此類突發(fā)故障,，都不能實(shí)施有效的保護(hù)。此類突發(fā)故障出現(xiàn)時(shí),，只能宣告：該臺(tái)電機(jī)確實(shí)已經(jīng)“壽終正寢”了,。

此類故障對變頻器的逆變輸出模塊是致命的打擊,，無可逃避的。

其它由供電或負(fù)載方面引起的原因,，如過,、欠壓、負(fù)載重,、甚至堵轉(zhuǎn)引起的過流等故障,，在變頻器的保護(hù)電路正常的前提下,，是能有效保護(hù)模塊安全的,，模塊的損壞機(jī)率將大為減小。在此不多討論,。

二  由變頻器本身電路不良造成的模塊損壞

1,、由驅(qū)動(dòng)電路不良對模塊會(huì)造成一級(jí)危害

由驅(qū)動(dòng)電路的供電方式可知，一般由正,、負(fù)兩個(gè)電源供電,。+15V電壓提供IGBT管子的激勵(lì)電壓，使其開通,。-5V提供IGBT管子的截止電壓,，使其可靠和快速的截止。當(dāng)+15V電壓不足或丟失時(shí),，相應(yīng)的IGBT管子不能開通,，若驅(qū)動(dòng)電路的模塊故障檢測電路也能檢測IGBT管子時(shí)，則變頻器一投入運(yùn)行信號(hào),，即可由模塊故障檢測電路報(bào)出OC信號(hào),，變頻器實(shí)施保護(hù)停機(jī)動(dòng)作，對模塊幾乎無危害性,。

而萬一-5V截止負(fù)壓不足或丟失時(shí)(如同三相整流橋一樣,，我們可先把逆變輸出電路看成一個(gè)逆變橋，則由IGBT管子組成了三個(gè)上橋臂和三個(gè)下橋臂,，如U相上橋臂和U相下橋臂的IGBT管子,。)，當(dāng)任一相的上(下)橋臂受激勵(lì)而開通時(shí),，相應(yīng)的下(上)橋臂IGBT管子則因截止負(fù)壓的丟失,，形成由IGBT管子的集-柵結(jié)電容對柵-射結(jié)電容的充電，導(dǎo)致管子的誤導(dǎo)通,，兩管共通對直流電源形成了短路!其后果是：模塊都炸飛了!

截止負(fù)壓的丟失,，一個(gè)是驅(qū)動(dòng)IC損壞所造成;還有可能是驅(qū)動(dòng)IC后級(jí)的功率推動(dòng)級(jí)(通常由兩級(jí)互補(bǔ)式電壓跟隨功率放大器組成)的下管損壞所造成;觸發(fā)端子引線連接不良;再就是驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)供電支路不良或電源濾波電容失效。而一旦出現(xiàn)上述現(xiàn)象之一,，必將對模塊形成致命的打擊!是無可挽回的,。

2,、脈沖傳遞通路不良，也將對模塊形成威脅

由CPU輸出的6路PWM逆變脈沖,，常經(jīng)六反相(同相)緩沖器,，再送入驅(qū)動(dòng)IC的輸入腳，由CPU到驅(qū)動(dòng)IC,，再到逆變模塊的觸發(fā)端子,，6路信號(hào)中只要有一路中斷——

(1)、變頻器有可能報(bào)出OC故障,。逆變橋的下三橋臂IGBT管子,，導(dǎo)通時(shí)的管壓降是經(jīng)模塊故障檢測電路檢測處理的，而上三橋臂的IGBT管子,，在小部分變頻器中,，有管壓降檢測，大部分變頻器中,，是省去了管壓降檢測電路的,。當(dāng)丟失激勵(lì)脈沖的IGBT管子，恰好是有管壓降檢測電路的,，則丟失激勵(lì)脈沖后,，檢測電路會(huì)報(bào)出OC故障，變頻器停機(jī)保護(hù);

(2),、變頻器有可能出現(xiàn)偏相運(yùn)行,。丟失激勵(lì)脈沖的該路IGBT管子，正是沒有管壓降檢測電路的管子,，只有截止負(fù)壓存在,，能使其可靠截止。該相橋臂只有半波輸出,，導(dǎo)致變頻器偏相運(yùn)行,，其后果是電機(jī)繞組中產(chǎn)生了直流成分，也形成較大的浪涌電流(公眾號(hào):泵管家),，從而造成模塊的受沖擊而損壞!但損壞機(jī)率較第一種原因?yàn)榈汀?br />
若此路脈沖傳遞通路一直是斷的,，即使模塊故障電路不能起到作用，但互感器等電流檢測電路能起到作用,，也是能起到保護(hù)作用的,，但就怕這種傳遞通路因接觸不良等故障原因，時(shí)通時(shí)斷,，甚至有隨機(jī)性開斷現(xiàn)象,，電流檢測電路莫名所以，來不及反應(yīng)，而使變頻器造成“斷續(xù)偏相”輸出,，形成較大沖擊電流而損壞模塊,。

而電機(jī)在此輸出狀態(tài)下會(huì)“跳動(dòng)著”運(yùn)行，發(fā)出“咯楞咯楞”的聲音,，發(fā)熱量與損耗大幅度上升,，也很容易損壞。

3,、電流檢測電路和模塊溫度檢測電路失效或故障,，對模塊起不到有效地過流和過熱保護(hù)作用，因而造成了模塊的損壞,。

4,、主直流回路的儲(chǔ)能電容容量容量下降或失容后，直流回路電壓的脈動(dòng)成分增加,，在變頻器啟動(dòng)后,，在空載和空載時(shí)尚不明顯,，但在帶載起動(dòng)過程中,，回路電壓浪起濤涌，逆變模塊炸裂損壞,，保護(hù)電路對此也表現(xiàn)得無所適從,。

已經(jīng)多年運(yùn)行的變頻器，在模塊損壞后,，不能忽略對直流回路的儲(chǔ)能電容容量的檢查,。電容的完全失容很少碰到，但一旦碰上,，在帶載啟動(dòng)過程中,，將造成逆變模塊的損壞，那也是確定無疑的!

三 質(zhì)量低劣,、偷工減料的少部分國產(chǎn)變頻器,，模塊極易損壞

不錯(cuò)，近幾年變頻器市場的競爭日趨激烈,，變頻器的利潤空間也是越來越狹窄,，但可以通過技術(shù)進(jìn)步，提高生產(chǎn)力等方式來提高自身產(chǎn)品的競爭力,。

而采用以舊充新,、以次充好、并用減小模塊容量偷工減料的方式,，來增加自己的市場占有率,，實(shí)是不明智之舉呀，純屬一個(gè)目光短淺的短期行為呀,。

1,、質(zhì)量低劣,、精制濫造，使得變頻器故障保護(hù)電路的故障率上升,，逆變模塊因得不到保護(hù)電路的有效保護(hù),，從而使模塊損壞的機(jī)率上升。

2,、逆變模塊的容量選取,，一般應(yīng)達(dá)到額定電流的2.5倍以上，才有長期安全運(yùn)行的保障,。如30kW變頻器,，額定電流為60A，模塊應(yīng)選用150A至200A的,。用100A的則偏小,。但部分生產(chǎn)廠商，竟敢用100A模塊安裝!更有甚者,，還有用舊模塊和次品模塊的,。此類變頻器不但在運(yùn)行中容易損壞模塊，而且在啟動(dòng)過程中,，模塊常常炸裂!現(xiàn)場安裝此類變頻器的工作人員都害了怕,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用一支木棍來按壓操作面板的啟動(dòng)按鍵。

容量偏小的模塊,，又要能勉強(qiáng)運(yùn)行,，模塊超負(fù)荷工作，保護(hù)電路形成同虛設(shè)(按變頻器的標(biāo)注功率容量來保護(hù)而不是按模塊的實(shí)際容量值來保護(hù)),，模塊不出現(xiàn)頻繁炸毀,，才真是不正常了。

這類機(jī)器,，因價(jià)格低廉,，初上市好像很“火”，但用不了多長時(shí)間,，廠家也只有倒閉一途了,。

這第三種模塊損壞的原因本來不應(yīng)該成為一種原因的，但愿不遠(yuǎn)的將來,，模塊損壞的原因,，只剩下前兩種原因。

對國產(chǎn)變頻器來說,，有時(shí)候是一粒老鼠糞壞了一鍋湯啊,。好多變頻器也還是不錯(cuò)的，與國外產(chǎn)品相比毫不遜色，且質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的呀,。

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